- ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BIOGRO, PHƯƠNG PHÁP TƯỚI TIẾT KIỆM NƯỚC ĐẾN. - Đề tài bao gồm 2 thí nghiệm nhằm đánh giá tác động của phân BioGro và phương pháp tưới ngập - khô xen kẽ đến năng suất lúa và sự phát thải khí nhà kính metan và oxid nitơ.. - Thí nghiệm 1 được bố trí 2 nhân tố theo lô phụ. - Phương pháp tưới là lô chính bao gồm 2 mức độ: (1) ngập liên tục và (2) ngập - khô xen kẽ. - Liều lượng bón phân là lô phụ, gồm 3 mức độ (1) bón phân hóa học 90 kgN/ha, (2) bón phân BioGro và phân hóa học 45kgN/ha (giảm 50% N), (3) bón phân hóa học 45 kgN/ha. - Thí nghiệm 2 thực hiện trong chậu xi măng sau khi loại bỏ nghiệm thức (3) bón phân hóa học 45 kgN/ha ở thí nghiệm 1. - Thực hiện thí nghiệm 2 để thu thập và phân tích lượng khí thải metan và oxid nitơ.. - Kết quả cho thấy phương pháp bón phân BioGro và tưới tiết kiệm nước đều cho hiệu quả cao hơn phương pháp truyền thống trong vụ Hè Thu. - Bón phân BioGro giảm 50%N cho năng suất 5tấn/ha tương đương với bón 100% phân N hóa học. - Phương pháp tưới ướt. - Ở thí nghiệm 2, phương pháp bón phân BioGro làm giảm lượng phát thải khí metan và oxid nitơ so với kỹ thuật trồng lúa thông thường.. - Phương pháp tưới tiết kiệm nước làm giảm lượng khí metan sinh ra nhưng lại làm tăng phát thải khí oxid nitơ ở giai đoạn lúa đẻ nhánh.. - Từ khóa: phân BioGro, phương pháp tưới ướt khô xen kẽ (AWD), năng suất lúa, khí thải mhà kính. - “ngập - khô xen kẽ” làm giảm khí thải metan nhưng cũng có thể làm tăng khí thải N 2 O từ ruộng lúa (Bouman et al., 2007). - Vì vậy, kết hợp tưới “ngập - khô xen kẽ”. - Đề tài này được thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của phân vi sinh BioGro, phương pháp tưới tiết kiệm nước đến năng suất và khí thải metan, oxid nitơ từ ruộng lúa. - Kết quả thí nghiệm góp phần phát triển kỹ thuật sản xuất lúa bền vững cho chương trình “1 phải-5 giảm” và chương trình nông nghiệp xanh của Việt Nam.. - 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Thời gian và địa điểm thực hiện. - Nghiên cứu được thực hiện với thí nghiệm trên ruộng ở trại thực nghiệm Cờ Đỏ vào vụ Hè Thu 2011 (thí nghiệm 1. - tháng 4 đến tháng 8/2011) và trong hồ xi-măng ở khu thí nghiệm Viện NC Phát Triển ĐBSCL trong điều kiện có kiểm soát trong vụ Thu Đông (thí nghiệm 2. - 2.2 Phương pháp thí nghiệm. - Thí nghiệm 1 được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên theo kiểu lô phụ.. - Phương pháp tưới là lô chính bao gồm 2 mức độ: (1) giữ ngập nước liên tục và (2). - ngập – khô xen kẽ. - Mỗi nghiệm thức được lặp lại 4 lần. - Kích thước lô thí nghiệm là 9 m x15 m.. - Thí nghiệm 2 được thực hiện trong hồ xi măng với 2 nhân tố được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên. - Nhân tố 1 là phương pháp tưới gồm 2 mức độ như thí nghiệm 1 và nhân tố thứ 2 là liều lượng phân bón gồm 2 mức độ: (1) bón phân N hóa học với liều lượng 90kg/ha (100%N), và (2) bón phân BioGro (100kg/ha) và phân N hoá học với liều lượng 45kg/ha (BioGro + 50%N). - Mỗi nghiệm thức lặp lại 2 lần.. - Thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện có kiểm soát tốt để thu khí thải.. - Bón phân vi sinh BioGro ngay sau khi sạ (50%) và 15 ngày sau khi sạ (50. - Bón phân lân và kali giống nhau ở tất cả các nghiệm thức với liều lượng là 60P 2 O 5 – 60K 2 O. - Với phương pháp ngập – khô xen kẽ, sau 6 NSS thì giữ mực nước khoảng 3 – 5 cm cho đến đợt bón phân thứ nhất (10 NSS). - Đối với thí nghiệm 1, số chồi ở giai đoạn 30 NSS, số bông/m 2 khi thu hoạch. - Đối với thí nghiệm 2, mực nước ruộng và lượng mưa được ghi nhận tương tự thí nghiệm 1. - Phương pháp lấy mẫu khí: Sử dụng thùng kín theo mô tả của Towprayoon et al.. - (2005) để thu mẫu khí từ các lô thí nghiệm đem về phòng thí nghiệm. - Phân tích phương sai (ANOVA) hai nhân tố theo lô phụ ở thí nghiệm 1 và theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên ở thí nghiệm 2 để đánh giá sự khác biệt giữa các mức độ trong phương pháp tưới và phương pháp bón phân. - Kiểm định Duncan ở mức ý nghĩa 5% để so sánh trung bình của các nghiệm thức phân bón trong thí nghiệm 1 về các chỉ tiêu thu thập và tính toán.. - 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Thí nghiệm 1. - 3.1.1 Lượng nước sử dụng và mực nước ruộng trong thí nghiệm 1. - Ở vụ Hè Thu 2011, các nghiệm thức ngập liên tục nhận được 6 lần bơm nước từ khi sạ cho đến khi thu hoạch, nhiều hơn 3 lần so với các nghiệm thức tưới ngập - khô xen kẽ. - Lượng nước tưới ở các nghiệm thức ngập - khô xen kẽ là 1400 m 3 /ha, giảm được 400 m 3 /ha, khoảng 22% so với tưới ngập liên tục. - Mực nước ruộng được trình bày ở hình 1 và hình 2 đã cho thấy sự khác nhau giữa hai phương pháp tưới. - Ngoại trừ các thời điểm có mưa lớn liên tục thì mực nước ở nghiệm thức ngập - khô xen kẽ luôn thấp hơn nghiệm thức ngập liên tục. - Hình 1: Tổng lượng nước tưới và lượng mưa (m 3 ) được sử dụng trong thí nghiệm 1. - Bên cạnh đó, lượng mưa cao trong vụ Hè Thu làm cho mực nước ruộng ở nghiệm thức tiết kiệm nước không hạ tới mức 15 cm dưới mặt đất và cũng làm giảm đáng kể số lần bơm nước ở nghiệm thức ngập liên tục. - Lượng nước mưa trong thời gian thực hiện thí nghiệm này là 5060 m 3 /ha chiếm đến 73% lượng nước sử dụng ở nghiệm thức ngập liên tục và chiếm 78% lượng nước sử dụng cho nghiệm thức tưới ngập - khô xen kẽ. - Từ đó có thể thấy rằng ở vụ Hè Thu, lượng mưa cao đã giúp giảm lượng nước cũng như chi phí bơm tưới đáng kể trong khi ở vụ Đông Xuân thì lượng nước tưới có thể lên đến 4500-5000 m 3 /ha ở nghiệm thức tưới ngập liên tục và sự chênh lệch lượng nước tưới có thể lên đến 1200-1500 m 3 /ha (Tran et al., 2008).. - Hình 2: Mực nước ruộng trung bình và lượng mưa trong thí nghiệm 1. - Phương pháp tưới ngập - khô xen kẽ giúp cây lúa nở chồi tốt hơn so với phương pháp ngập liên tục (Bảng 1). - Trong giai đoạn sinh trưởng của cây lúa cần nhiều dinh dưỡng cho quá trình đẻ nhánh, giai đoạn này phân hữu cơ vi sinh không cung cấp dinh dưỡng tập trung như phân hóa học nên khả năng đẻ nhánh của cây lúa ở nghiệm thức BioGro + 50%N thấp hơn. - Qua bảng 1 ta thấy phương pháp bón phân theo nông dân cho số chồi cao nhất là 1004 chồi/m 2 trong khi đó phương pháp bón BioGro + 50%N lại có số chồi là 915 chồi/m 2 vào giai đoạn 30 NSS. - Tuy nhiên, số bông thu được vào cuối vụ ở nghiệm thức 100%N chỉ tương đương với bón BioGro + 50%N. - Bảng 1: Hiệu quả của phương pháp tưới và phương pháp bón phân đến số chồi/m 2 , số bông/m 2 và tỷ lệ chồi hữu hiệu của cây lúa. - Nghiệm Thức Số chồi/m 2 Số bông/m 2 Tỷ lệ chồi hữu hiệu. - Phương pháp tưới (A). - Ngập liên tục 905 b 360 b 40,0 a Ngập- khô xen kẽ 963 a 378 a 39,6 a Phân bón (B). - Kết quả thí nghiệm ở bảng 2 cho thấy bón phân BioGro giảm N cho năng suất tương đương với bón phân hoá học theo nông dân (100%N) và phương pháp tưới ngập - khô xen kẽ cho hiệu quả tốt hơn so với phương pháp truyền thống giữ nước ngập liên tục. - Cụ thể, năng suất trung bình ở nghiệm thức BioGro + 50%N đạt 5,01 tấn/ha tương đương với năng suất trung bình ở nghiệm thức bón 100%N (4,87 tấn/ha). - Mặt khác, trong điều kiện nước ngập - khô xen kẽ kết hợp bón BioGro + 50%N đạt 5,14 tấn/ha trong khi đó phương pháp giữ nước ngập liên tục kết hợp bón 100%N thì năng suất chỉ đạt 4,82 tấn/ha. - Tuy nhiên, chưa tìm thấy sự tương tác khi bón phân BioGro trong điều kiện tưới ngập khô xen kẽ đến năng suất lúa.. - Bảng 2: Hiệu quả của phương pháp tưới và phương pháp bón phân đến năng suất lúa (tấn/ha). - Nghiệm Thức Năng suất (tấn/ha) Phương pháp tưới (A). - Ngập - khô xen kẽ 4,91 a. - 3.2 Thí nghiệm 2. - 3.2.1 Lượng nước sử dụng và mực nước ruộng trong thí nghiệm. - Ở vụ Thu Đông 2011, lượng nước tưới ở nghiệm thức ngập liên tục là 2581 m 3 /ha , lượng nước tưới ở các nghiệm thức ngập - khô xen kẽ là 1225 m 3 /ha. - Mực nước ruộng được trình bày ở hình 3 và hình 4 đã cho thấy sự khác nhau giữa hai phương pháp tưới cũng không nhiều. - Tương tự thí nghiệm 1, do điều kiện thời tiết của vụ Thu Đông có lượng mưa trải đều suốt vụ lúa nên không thể kéo dài thời gian để khô mặt ruộng ở nghiệm thức ngập - khô xen kẽ.. - Trong giai đoạn nước lũ dâng cao (59 NSS) thì thí nghiệm bị ngập khoảng 200 mm trong 5 ngày sau đó nước được rút hoàn toàn. - 3.2.2 Lượng phát thải khí metan. - Lượng phát thải khí metan tăng dần theo thời gian trồng lúa và nghiệm thức tưới ướt khô xen kẽ luôn có lượng phát thải thấp hơn so với ngập liên tục (Bảng 3).. - Trong hai lần phân tích đầu tiên (8 và 16 NSS) thì ở nghiệm thức ngập - khô xen kẽ nồng độ thu được rất nhỏ, dưới ngưỡng ghi nhận của máy phân tích do đó chúng tôi không phân tích thống kê. - Giai đoạn từ 32 NSS đến 78 NSS, lượng phát thải khí metan có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa hai nghiệm thức quản lý nước trừ giai đoạn 40, 56 và 70 NSS. - Giữa các nghiệm thức về phân bón thì nghiệm thức bón 100%N (90 kg N/ha) có lượng phát thải metan cao hơn so với nghiệm thức bón phân BioGro và giảm 50%N hóa học. - Hình 3: Tổng lượng nước tưới và lượng mưa được sử dụng trong thí nghiệm 2. - Hình 4: Mực nước ruộng trung bình và lượng mưa trung bình (mm) trong thí nghiệm 2. - Trong thí nghiệm này, lượng phát thải khí metan cao nhất vào giai đoạn trổ. - Bên cạnh đó, thí nghiệm được thực hiện trong vụ Thu Đông có lượng mưa lớn nên không thể đạt tới mực khô hạn như khuyến cáo (mực nước xuống thấp dưới mặt ruộng 15 cm) do dó sự khác biệt giữa hai nghiệm thức tưới là chưa lớn. - Giữa các nghiệm thức bón phân thì nghiệm thức bón phân BioGro giảm N hóa học có sự phát thải khí metan thấp hơn. - Theo các thí nghiệm của Lindau cũng cho thấy bón phân urea cao cũng góp tạo khí metan nhiều hơn có thể là do lượng phân đạm cao làm cho vi sinh vật hoạt động manh hơn và sự sinh trưởng của cây lúa tốt hơn cũng phát thải CH 4 nhiều hơn (Lindau et al., 1991. - N: Bón phân N hóa học. - Bảng 3: Lượng phát thải khí CH 4 (mg/m 2 /giờ). - Bảng 4: Lượng phát thải khí N 2 O (mg/m 2 /giờ). - 3.2.3 Lượng phát thải khí oxid nitơ. - Trong thí nghiệm này thì lượng phát thải khí N 2 O cao nhất vào giai đoạn nảy chồi tích cực của cây lúa (Bảng 4). - Đây cũng là giai đoạn bón phân để thúc chồi (25 NSS) và đón đòng (45 NSS) nên lượng phát thải N 2 O của nghiệm thức bón 100%N cao hơn nghiệm thức bón phân BioGro do lượng phân N bón cho lúa ở nghiệm thức 100%N cao hơn nghiệm thức bón BioGro 45 kgN/ha. - (2010) khi đo lượng phát thải N 2 O ở nghiệm thức bón phân hóa học cao hơn so với bón phân hữu cơ và giảm phân N hóa học. - Giữa 2 phương pháp tưới thì phương pháp ngập - khô xen kẽ có lượng phát thải khí N 2 O cao hơn có ý nghĩa thống kê ở các giai đoạn 24, 32 và 40 NSS.. - Ở nghiệm thức ngập - khô xen kẽ, lượng phát thải N 2 O không tăng cao hơn nghiệm thức ngập liên tục ở phần lớn các giai đoạn của cây lúa có thể là do thời gian nước rút khỏi mặt ruộng ngắn nên chưa tạo điều kiện thoáng khí đủ để quá trình khử nitơ xảy ra mạnh (Toprayoon et al., 2005).. - Bón phân BioGro giảm phân urê giúp giảm chi phí phân bón khoảng 700.000 đ/ha trong vụ Hè Thu. - Phương pháp tưới ngập - khô xen kẽ giúp người nông dân giảm 3 lần bơm tưới và tiết kiệm 400 m 3 ở. - Phương pháp tưới (Á). - Ngập-khô xen kẽ. - Phương pháp tưới (Á). - Ngập-khô xen kẽ a 0,68 a 0,56 a Ngập liên tục b 0,55 b 0,45 b Phân bón (B). - Phương pháp tưới tiết kiệm nước cũng góp phần làm tăng năng suất cây lúa và tăng lợi nhuận khoảng 1,2 triệu đồng/ha trong vụ Hè Thu 2011 so với phương pháp tưới ngập liên tục. - Bón phân BioGro giảm 50%N hóa học làm giảm lượng khí metan và oxid nitơ sinh ra môi trường so với kỹ thuật trồng lúa truyền thống. - Phương pháp tưới ngập - khô xen kẽ làm giảm lượng khí metan sinh ra nhưng lại làm tăng sự phát thải khí oxid nitơ ở giai đoạn đẻ nhánh của cây lúa.